二、基因測序的誤區和瓶頸

　　1.水晶球只是童話(huà)——風(fēng)險評估預測為何不靠譜

　　人類(lèi)對不確定性的恐懼和好奇一直存在，基因測序可否用來(lái)做患病風(fēng)險評估，成為一個(gè)預測未來(lái)的水晶球？理論上來(lái)講是可以的，反正人生都是在各種概率中前行。但實(shí)際上能用于指導實(shí)踐還是有很多疑問(wèn)。首先要確定個(gè)體基因測序的結果是否偏離了正常人群，就要有一個(gè)統一、科學(xué)、標準的數據庫，遺憾的是現在還沒(méi)有。大部分公司的做法是自己構建數據庫，加入臨床上確認的和科研上研究比較多的一些突變位點(diǎn)，受檢者測序后和這個(gè)數據庫進(jìn)行比對，看看有沒(méi)有出現這些突變。然后根據這些突變發(fā)生的情況，給出一個(gè)患病的百分比概率。但是，問(wèn)題在于：1）這個(gè)數據庫是否可靠，很難證明。有相關(guān)性也不代表就是因果；2）已明確和臨床疾病有關(guān)的突變實(shí)際上是相當少的，很多突變即使有了也不一定就意味著(zhù)會(huì )發(fā)病；3）除了遺傳病（如罕見(jiàn)病）以外，大部分疾病是多基因相關(guān)，并且和后天環(huán)境也很有關(guān)系，單靠基因測序并不能夠完全模擬發(fā)病的所有相關(guān)因素；4）這個(gè)百分比概率是用什么軟件模型算出來(lái)的，軟件是否靠譜，很難說(shuō)。即便說(shuō)個(gè)體的患病風(fēng)險比正常人群高了5個(gè)百分點(diǎn)，是否說(shuō)該個(gè)體就有更高的患病可能，很值得商榷，對臨床也沒(méi)有任何指導意義，概率并不能用于進(jìn)入臨床診療標準。基于上述原因，目前幾乎每一家公司測出來(lái)的疾病風(fēng)險都不同。目前的風(fēng)險評估預測，除了影響心情以外，沒(méi)什么實(shí)際意義。

　　風(fēng)險評估預測不靠譜：至于一些什么兒童性格基因和天賦基因商業(yè)檢測，更加荒唐。學(xué)術(shù)界至今沒(méi)有公認哪個(gè)基因跟天賦有必然聯(lián)系，拿著(zhù)一些發(fā)表的探索性研究文章，就說(shuō)是業(yè)界證實(shí)的結果，忽悠行業(yè)外的老百姓賺錢(qián)，既不科學(xué)，也不道德。

　　2.是否應該進(jìn)行全基因組測序？

　　從科研角度來(lái)說(shuō)，完全沒(méi)有問(wèn)題，但在臨床應用方面就不是了。除了遺傳病以外，目前很多基因和疾病的關(guān)系都只是“可能”，還沒(méi)有定論，即便是BRCA1，也只能說(shuō)近乎“公認”跟遺傳性的乳腺癌有關(guān)。一堆解釋不清的測序結果，對醫生和病人來(lái)說(shuō)都沒(méi)有意義，病人卻因此要承擔更高的檢測成本，未來(lái)不會(huì )得到衛生政策部門(mén)的贊同。檢測某腫瘤，是否一定要測一大群基因？和腫瘤的關(guān)系都明確相關(guān)嗎？這些基因對該腫瘤的診治意義有多大？臨床診斷指標，“多”不重要，“明確”才最重要，有多個(gè)明確相關(guān)指標，則是好上加好，利于綜合判斷，而做多少檢測，還要從臨床實(shí)際判斷出發(fā)。這就好像你發(fā)燒咳嗽到醫院去看病，醫生除了給你驗血常規以外，又給你查生化全套，又給你查SARS病毒，又讓你去做包括PETCT在內的所有影像學(xué)檢查看看是不是癌癥，末了再來(lái)個(gè)骨髓穿刺查白血病，因為癌癥和白血病也可能引起發(fā)熱，會(huì )不會(huì )有人接受呢？具體工作中，醫生還是會(huì )結合病人主訴、流行病學(xué)資料、病人經(jīng)濟能力、生活行為、前期治療觀(guān)察等因素，確定首選檢查手段，根據經(jīng)驗分步進(jìn)行鑒別診斷。所以，全基因組測序的結果，目前給臨床帶來(lái)的無(wú)所適從要多于指導意義。更不用說(shuō)應該測多少倍的深度，這方面連個(gè)標準都沒(méi)有。各種全基因組測序數據庫，跟大量的重要臨床數據（如腫瘤大小，家族史，藥物使用，其他診斷數據）沒(méi)有足夠關(guān)聯(lián)，因此未來(lái)也不一定有用。

　　醫生的診療，會(huì )包括通行的標準診療和標準流程之外的探索性診療兩部分。后者是醫學(xué)進(jìn)步的動(dòng)力，但在當前中國的醫患環(huán)境下越來(lái)越少。盡管如此，對于標準診療無(wú)解的病人，醫生會(huì )嘗試非常規的診療尋找突破，這種極端情況下全基因組測序是有一定價(jià)值的。我們有時(shí)會(huì )見(jiàn)到這樣的例子，無(wú)法確診或治愈的病例，通過(guò)測全基因組后發(fā)現了某個(gè)突變，根據該基因突變對應的蛋白質(zhì)功能和表觀(guān)性狀，最終得到確診或是找到了某種對應的藥物（用于其他疾病的或是還沒(méi)上市的）。但是也有測了全基因組什么辦法也沒(méi)找到的，比如說(shuō)喬布斯同志。這種診療不能成為目前醫療的主體，因為不確定性太多，它沒(méi)有辦法替代現行的醫療模式。

　　3.任重而道遠——生物信息學(xué)的瓶頸

　　高通量測序是通過(guò)把提取的樣品DNA打成小片段，在機器上進(jìn)行大量平行測序，然后將讀取的序列信息拼接成完整序列，和參考序列進(jìn)行比對，這里需要很多的生物信息學(xué)工作。因此，在拼接的過(guò)程中難免有算法誤差，另外打碎DNA片段的實(shí)驗步驟也有重復性的問(wèn)題。由于突變位點(diǎn)不是每一次測序都能測到，因此需要測很多次，有時(shí)候甚至測到上千次，這也是高通量測序會(huì )產(chǎn)生海量數據的原因。測到目標區域的平均次數稱(chēng)為測序深度，如測100次就稱(chēng)為100×（倍）的測序深度，專(zhuān)業(yè)一點(diǎn)來(lái)說(shuō)是測到的堿基總量除以基因組堿基數量的的大小。患者得到的數據，到底是30×還是100×還是2000×測序來(lái)的，一般人不知道。而測序后通過(guò)生物信息學(xué)分析出的突變，是真實(shí)存在還是測序產(chǎn)生的誤差，也見(jiàn)仁見(jiàn)智。目前來(lái)說(shuō)，到底要測多少倍才算比較準，都是按照業(yè)界通行的理解來(lái)進(jìn)行的，在臨床應用上尚沒(méi)有法定的標準，也給如何統一各家公司自己的數據庫出了個(gè)難題。如果這個(gè)數據庫要用于治療目的，那么是在什么臨床環(huán)境下測的數據，也很少有人提及。

　　另一個(gè)是海量數據帶來(lái)的計算機存儲問(wèn)題。人類(lèi)基因組3.2個(gè)G，測50倍的通量就要160G，光數據存儲一個(gè)小硬盤(pán)就用掉了，想發(fā)展大數據，搞云計算來(lái)比對，以現在的網(wǎng)絡(luò )傳遞起來(lái)還是很慢的。做科研還好，但在臨床上，基因組數據帶來(lái)的效果還不足以無(wú)視這些額外產(chǎn)生的計算機集群負擔，有點(diǎn)像互聯(lián)網(wǎng)之初要用Modem等待漫長(cháng)的滴答音后才能接通Internet一樣，影響了公眾對互聯(lián)網(wǎng)的接受度。這方面的瓶頸也許要等到新的技術(shù)出現才會(huì )突破，如新的圖形存儲格式，新的算法，新的通信協(xié)議，等等。或是新的測序技術(shù)出現將現有的生物信息學(xué)過(guò)程徹底拋棄。

　　目前的生物信息學(xué)解讀主要還是側重于測序結果的解讀，隨著(zhù)HTML5協(xié)議的出現，可視化的基因組學(xué)瀏覽器已經(jīng)有了很多發(fā)展，界面更加直觀(guān)，也減輕了很多后臺服務(wù)器的負荷，但是還是面向專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的，并沒(méi)有完全發(fā)展到臨床信息的解讀，因為這個(gè)同時(shí)需要很深的臨床專(zhuān)業(yè)知識。僅僅是基因測序的結果拿給臨床醫生看，可以說(shuō)幾乎沒(méi)有人看得懂，在臨床的應用程度可想而知，更不用提醫生如何向病人解釋他為何根據基因測序結果要采取某種臨床干預。大多數臨床醫生更希望把基因測序作為一種標準化操作工具，而非了解該工具本身。而目前基因測序的數據結果到臨床醫生工作中的直觀(guān)指導，還存在相當的距離，基因組數據無(wú)法被醫生搜索、共享和理解。臨床客戶(hù)的兩個(gè)基本訴求：“安全”和“標準”，基因測序尚不能實(shí)現。數據格式標準不能統一，臨床指征與基因檢測結果關(guān)系的專(zhuān)業(yè)數據庫的缺失，使得基因測序在臨床應用上受到生物信息學(xué)的很大束縛。

　　4.腫瘤基因測序難以大范圍推廣

　　腫瘤的基因測序是當下的一個(gè)熱點(diǎn)。由于腫瘤和基因組有一定的關(guān)系，使得行業(yè)外產(chǎn)生了很高的期望值。但它有兩方面的主要瓶頸：臨床機理和臨床操作。目前市場(chǎng)上腫瘤基因測序有腫瘤的靶向治療指導和腫瘤的易感性基因檢測。腫瘤的易感性基因檢測存在相當大的爭議，嚴格來(lái)說(shuō)沒(méi)有臨床價(jià)值，因為腫瘤與基因關(guān)系的基礎理論仍然不足，可臨床確認為高度腫瘤相關(guān)生物標記物的基因幾乎沒(méi)有，單是“腫瘤易感性基因”這個(gè)有因果意味的定義就很有問(wèn)題，作為腫瘤的大面積常規篩查說(shuō)服力有限，即便做了，基因結果和腫瘤的確切關(guān)系也根本說(shuō)不清楚。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，所謂腫瘤易感性基因檢測不是一個(gè)合理的方向。腫瘤的的家族史倒是跟遺傳有關(guān)，但像遺傳性乳腺癌檢測與其說(shuō)是腫瘤基因檢測，不如說(shuō)是廣義的遺傳病基因檢測更好解釋些。相對而言，用于靶向用藥指導的意義比較明確，但這個(gè)市場(chǎng)會(huì )被定量PCR和常規一代測序分走一些，另外人種和地域可能會(huì )影響對同一基因的突變位點(diǎn)的選擇，沒(méi)有標準。現在的靶向藥物類(lèi)別不多，進(jìn)入標準指南的就是肺癌的EGFR和ALK基因，轉移性結直腸癌的kras基因，和黑色素瘤的braf基因檢測，其他的基因靶點(diǎn)檢測都屬于醫院自行開(kāi)展，測算市場(chǎng)剛性需求時(shí)比較容易有水分。一個(gè)與學(xué)術(shù)無(wú)關(guān)的現象是，即便基因檢測結果表明該藥物可能無(wú)效，病人若沒(méi)有其他選擇，還是可能會(huì )抱著(zhù)試一試的心態(tài)使用該藥物，使得基因檢測的意義可有可無(wú)，導致醫生做基因檢測的動(dòng)力下降或動(dòng)機改變。

　　在臨床操作層面，目前腫瘤基因測序沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的收費標準，基本上都是套用按位點(diǎn)做基因測試的收費標準來(lái)的，各省物價(jià)，一個(gè)位點(diǎn)在250-600元不等，這個(gè)價(jià)格對高通量基因測序來(lái)說(shuō)不合算，但由于高通量測序可在成本不變的情況下一次性測很多位點(diǎn)，因此一般來(lái)說(shuō)是按照多個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行收費，限于病人經(jīng)濟承受能力，一般市場(chǎng)收費在4000-8000元不等。這方面該測多少位點(diǎn)，收費怎么計算，還缺少相關(guān)的政策。另外，腫瘤基因檢測臨床實(shí)施并不方便（血液腫瘤除外），區別正常突變和腫瘤基因突變對人員技術(shù)能力要求較高。由于腫瘤的基因組不穩定，常產(chǎn)生耐藥突變，作為療效檢測的話(huà)，需對腫瘤病人多次腫瘤部位取樣活檢，無(wú)疑增加了病人的痛苦和操作難度。而且，是否要同時(shí)取癌旁正常組織一同測序，這部分收費是否要病人承擔，政策上都沒(méi)有定論。

　　最近液體活檢受到重視，是指在外周血中尋找脫落或凋亡釋放的腫瘤細胞DNA（ctDNA）進(jìn)行基因測序。這種取樣方式大大好于組織取樣，長(cháng)遠來(lái)說(shuō)可能適合癌癥復發(fā)的早期檢測，但距離臨床應用還比較遙遠。循環(huán)腫瘤細胞DNA是不完整的DNA碎片，需要大量基因測序，大量的生物計算拼接，誤差不好控制。還有怎樣確保減少假陽(yáng)性，和腫瘤目前的TNM分期如何對應，這些技術(shù)問(wèn)題都需要時(shí)間。一個(gè)現實(shí)問(wèn)題是：如果ctDNA結果提示腫瘤，但病人去做了PET-CT也沒(méi)有發(fā)現病灶，病人該怎么辦。相對而言，尋找循環(huán)腫瘤細胞（CTC）輔助以基因測序驗證可能是一個(gè)比較有希望的方案。CTC可以得到完整的腫瘤基因組，作為診斷指標在臨床上也容易界定，不過(guò)如何保證CTC的捕獲效率，目前沒(méi)有最理想的方法。

　　總之，腫瘤的機理過(guò)于復雜，基因測序和實(shí)施臨床干預還不能順利對接，操作層面和政策層面還有很多困難，遠非理想的應用狀態(tài)。從遠景來(lái)說(shuō)，隨著(zhù)靶向藥物的開(kāi)發(fā)和腫瘤免疫的進(jìn)展，基因檢測的需求長(cháng)期存在。但目前還受制于大數據如何積累，如何搜集標準標本，如何建立大分析平臺，短期內無(wú)法解決。一部分臨床需要的基因檢測用更簡(jiǎn)單便宜的PCR或FISH即可解決問(wèn)題，并不需要高通量測序。當下很多人熱衷于用科研思路去解決臨床問(wèn)題，但醫療不同于科研，必須考慮很多的社會(huì )人文因素。而腫瘤這樣一個(gè)熱點(diǎn)市場(chǎng)，作為一個(gè)公司要長(cháng)期生存的話(huà)單純依賴(lài)這方面業(yè)務(wù)需要謹慎。等到這些瓶頸解決有希望盈利的時(shí)候可能又出現新的替代技術(shù)了，這是一個(gè)受到很多關(guān)注但技術(shù)路線(xiàn)變化可能性非常大的市場(chǎng)。

　　5.最大的瓶頸—全社會(huì )的認知和現行醫療體制

　　醫學(xué)本身并不是面向大眾的科學(xué)，基因科學(xué)更加小眾。基因與疾病的關(guān)聯(lián)的社會(huì )認識程度還不高。大部分患者、醫生、政策部門(mén)、投資人，都不是很了解基因測序的知識。普通老百姓很難說(shuō)清楚基因是怎么回事，有些人還以為遺傳病就是精神病，大量臨床醫生對基因測序的理論基礎也很難理解，何況這個(gè)技術(shù)還在不斷更新。在這樣一個(gè)現實(shí)環(huán)境下，基因測序在未被充分檢驗之前就投入了醫療這個(gè)高度監管行業(yè)的應用，某種程度上講是危險的，對基因測序技術(shù)應用的誤讀誤用，會(huì )影響其本身健康發(fā)展，損害它作為一種新的技術(shù)所需要成長(cháng)的空間，會(huì )出現劣幣驅逐良幣的現象。全社會(huì )還需要更多參與到基因科技的普及中。

　　由于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)信息量的大增，今天患者越來(lái)越參與到對他們自身診療的決策過(guò)程中，知識程度的不對稱(chēng)和診療話(huà)語(yǔ)權的分配無(wú)法協(xié)調，也是今天醫患矛盾的原因之一。這是一個(gè)傳統醫療體制正在變化的時(shí)代，基因測序若得不到正確的理解和實(shí)施，會(huì )被拔苗助長(cháng)，最終和體制不能結合而失去發(fā)展。基因測序用于臨床干預來(lái)說(shuō)很多結果還很模糊，又不能帶來(lái)健康行為的根本改變，相關(guān)的法規也還缺失。臨床診療過(guò)程需要的是基因測序的臨床解讀而非技術(shù)解讀，但目前實(shí)施醫療的主體——醫院和臨床醫生，對這一傳統醫學(xué)知識體系之外的技術(shù)還需要學(xué)習，而基因測序的檢測提供者只提供技術(shù)，臨床應用責任因為缺乏相應法律保護而沒(méi)有承擔主體，這一體制瓶頸約束了基因測序的發(fā)展，需要政策制定者的智慧。

　　為了解決基因測序結果到臨床應用的連接問(wèn)題，2015年成立了中國遺傳學(xué)會(huì )遺傳咨詢(xún)分會(huì )，開(kāi)始了遺傳咨詢(xún)師的定期培訓班，邁出了開(kāi)拓性的一步。但如何應用于醫療實(shí)踐，還缺少合理的制度支持。如何對臨床標本的基因檢測結果進(jìn)行標準化描述、評估和溯源，是當下醫療體制的瓶頸。生老病死是人類(lèi)最重要的問(wèn)題，在相應的瓶頸沒(méi)有突破之前，基因測序只適合少部分地用于醫療實(shí)踐，絕不適合在全社會(huì )推廣應用。